率合成技术有直接频率合成锁相频率合成和直接数字频率合成等。其中是种新的频率合成方法，是频率合成的次革命。全数字化的技术由于具有频率分辨率高频率切换速度快相位噪声低和频率稳定度高等优点而成为现代频率合成技术中的佼佼者。随着数字集成电路微电子技术和技术的深入研究，技术得到了飞速的发展。是把系列数字量化形式的信号通过转换形成模拟量形式的信号的合成技术。主要是利用高速存储器作查寻表，然后通过高速转换产生已经用数字形式存入的正弦波或其它任意波形。个典型的系统应包括以下三个部分相位累加器可以时钟的控制下完成相位的累加相位幅度码转换电路般由实现转换电路，将数字形式的幅度码转换成模拟信号。现场可编程门阵列设计灵活速度快，在数字专用集成电路的设计中得到了广泛的应用。本论文主要讨论了如何利用来实现个系统，该系统的硬件结构是以为核心实现的，使用公司的系列。文章首先介绍了频率合成器的发展，阐述了基于实现技术的意义然后介绍了的基本理论接着介绍了的基础知识如结构特点开发流程使用工具等随后介绍了利用实现直接数字频率合成的原理电路结构优化方法等。重点介绍技术在中的实现方法，给出了部分源程序，还有有关于单片机的各外围电路的硬件构成及滤波的原理及应用电路等。本次毕业设计采用单片机和设计了任意波形发生器，能够产生三角波正弦波方波，完成了软件和硬件的设计，以及实物的制作。关键词直接数字频率合成，现场可编程门阵列，单片机，滤波东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页绪论频率合成技术的发展直接模拟频率合成锁相环频率合成直接数字频率合成频率合成器的性能指标本文的主要内容本课题的研究意义技术的原理的工作原理的基本结构本章小结的发展及其应用硬件描述语言介绍设计流程及工具设计流程的开发工具简介的各种性能指标的配置方式本章小结基于技术的信号发生器的设计信号发生器的方案选择系统总体的硬件框图功能模块的介绍及电路介绍系统稳压电源模块单片机子系统的芯片简介转换模块模块滤波电路模块抗干扰处理印刷电路板设计单片机各模块软件设计系统初始化的程序键盘输入程序通信子程序子程序基于系统结构设计和模块的划分系统时钟模块通信数据接收模块频率控制模块东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页调频控制模块波形数据文件的生成本章小结调试总结工作总结工作展望致谢参考资料附录东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页绪论频率合成技术的发展传统移动通信设备中，接受机的本振和发射机的激励信号源通常使用晶体振荡器，这种方案电路简单稳定可靠，但当需要信道数目较多时，晶振的种类和数量就要相应增多，体积和成本就会增加，无法实现小型化模块化和智能化。无线电技术的发展，对信号源提出了越来越高的要求，既要求射频信号源的频率稳定度和准确度高，而且要求可以方便的转换频率。石英晶体振荡器的频率稳定度和准确度很高，但转换频率不方便，而振荡器转换频率方便，但稳定度和准确度不高。近年来迅速发展的频率合成技术，结合了以上两种振荡器的优点，满足了以上两个方面的要求。频率合成技术开始于上世纪年代，到现在已有近年的历史了。所谓频率合成就是将具有低相位噪声高精度和高稳定度等综合指标的参考频率源经过电路上的混频倍频或分频等信号处理以便对其进行数学意义上的加减乘除等四则运算，从而产生大量具有同样精确度的频率源。实现频率合成的电路叫频率合成器，频率合成器是现代电子系统的重要组成部分。频率合成器是电子系统的重要组成部分。在通信雷达和导航等设备中，频率合成器既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器在电子对抗设备中，它可以作为干扰信号发生器在测试设备中，可作为标准信号源，因此频率合成器被人们称为许多电子系统的心脏。是项充满生命力的技术，其发展速度和应用范围之广是惊人的，从七十年代到今天，西方国家从未间断过对技术及其应用的研究，批批成功的芯片和应用产品正在逐步获得国际市场的青睐。我国对的研究刚刚起步，存在大量的艰巨的工作要做。合成技术从开始到现在的发展，大概可以分成种技术直接模拟频率合成技术，锁相环频率合成技术，直接数字合成技术，混合式频率合成技术。直接模拟频率合成所谓的直接模拟频率合成，采用模拟分离元件或者以压控函数发生器例东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页如为核心，对模拟信号进行频率合成。直接模拟频率合成器是最先出现的的种合成器类型的的频率信号源。具有频率合成速度快噪声低的优点，但不足的是要引入大量的分频倍频混频和滤波，使电路更加复杂体积庞大成本高电路调试困难等。而且，只能实现标准波形的频率合成，灵活性差，造成了实现复制频率相位的精确调节相当繁琐。锁相环频率合成所谓的锁相环频率合成，采用锁相环合成器对模拟信号进行合成。锁相环频率合成器是目前频率合成器的主流，分为整数频率合成器和分数频率合成器。最简单的锁相环频率合成器是单环锁相环频率合成器，如图所示。在压控振荡器与鉴相器之间的锁相环反馈回路上增加整数分频器，就形成了个整数频率合成器通过改变分频系数，压控振荡器就可以产生不同频率的输出信号，其频率是参考信号频率的整数倍，因此称为整数频率合成器。输出信号之间的最小频率间隔等于参考信号的频率，而这点也正是整数频率合成器的局限所在。由于锁相环本身就是个惰性环节，频率转换滞后时间较长，通过模拟手段产生的信号幅值频率等参数稳定性比较差，虽然能方便地实现幅值频率相位的调节，但是快速准确的要求难于达到。图锁相式整数频率合成器的原理框图直接数字频率合成年，美国学者，和首次提出了直接数字频率合成技术。这是种从相位概念出发直接合成所需要的波形的新的全数字频率合成技术。同传统的频率合成技术相比，技东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页术具有极高的频率分辨率极快的变频速度，变频相位连续相位噪声低，除了和滤波器之外，几乎所有的部件都属于数字信号处理器件，易集成，不需要任何调整，功耗低体积小重量轻可靠性高，且易于控制，使用相当灵活，容易实现对输出信号的多种调制等优点，满足了现代电子系统的许多要求，因此得到了迅速的发展。如图所示图原理框图当然，也有局限性，主要表现在输出频带范围有限由于内部的和波形存储器的工作存在定的速度限制，使得最高频率有限。目前市场采用的工艺制作的芯片，工作频率般在几十兆赫兹到四百兆赫兹左右。采用工艺的芯片工作频率可达左右。输出杂散大由于是全数字结构，不可避免地引入了杂散。其来源主要有三个相位累加器相位舍位误差造成的杂散幅度量化误差由存储器有限字长引起造成的杂散和非理想特性造成的杂散。杂散是本身固有和缺点，且随着输出带宽的扩展，杂散将越来越明显地成为限制发展的重要因素。混合式频率合成技术技术具有高频率宽带频谱质量好等优点，但其频率转换速度低。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页技术则具有高速频率转换能力高度的频率和相位分辨能力，但巨前尚不能做到宽带，频谱纯度也不如。混合式频率合成技术利用了上述两种技术各自的优点，将两者结合起来，其基本思想是利用的高分辨率来解决中频率分辨率和频率转换时间的矛盾。通常有激励和附加两种基本方案。在激励方案中，使在个频率附近产生精细的频率步进，并且的输出作为的标准输入信号，同时将设计成倍频环，将产生的信号倍频到所需的频率范围内。该方案通过采用高的鉴相频率的输出频率来提高的转换速度，并利用的高分辨率来保证小频率间隔。附加方案是在环路中插入混频器，使和的输出相加，其输出频率为。为了使具有很小的频率转换时间，可采用高鉴相频率，而小的频率间隔则可保证输出频率的精细变化。的上限频率取决于，频率分辨率取决于。频率合成器的性能指标频率合成器的性能指标主要有以下几个频率的稳定度指的是输出的频率在定时间间隔内和标准的频率偏差的数值，它分长期和短期还有瞬时稳定度三种。频率转换时间指的是输出由种频率转换成另种频率的时间。频率分辨率指的是输出频率的最小间隔。输出频率的范围指的是输出最小频率和最大频率之间的变化范围。频谱纯度频谱纯度以杂散分量和相位噪声来衡量，杂散分为谐波分量和非谐波分量两种，主要由频率合成过程中的非线性失真产生相位噪声是衡量输出信号的抖动东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页大小的参数。调制性能指的是指的是频率合成器是否具有调幅调频调相等功能。本文的主要内容本文的主要内容如下第章绪论。主要阐述课题的意义和背景，还有频率合成技术的发展史等等。第二章技术的原理。主要是论述技术的原理，及如何实现的理论等。第三章的发展及其应用。主要介绍的发展历程，和语言的发展，还有的编程。